Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur Taschenrechner

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Raketenantrieb

Komponenten einer Gasturbine

Strahlantrieb

Thermodynamik und maßgebliche Gleichungen

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✖Die Machzahl ist eine dimensionslose Größe, die das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit hinter einer Grenze zur lokalen Schallgeschwindigkeit darstellt.ⓘ Machzahl [M]			+10% -10%
✖Das spezifische Wärmeverhältnis eines Gases ist das Verhältnis der spezifischen Wärme des Gases bei konstantem Druck zu seiner spezifischen Wärme bei konstantem Volumen.ⓘ Spezifisches Wärmeverhältnis [Y]			+10% -10%
✖Die Molmasse ist die Masse einer bestimmten Substanz geteilt durch die Menge der Substanz.ⓘ Molmasse [M_molar]			+10% -10%
✖Austrittstemperatur ist das Maß der Wärme am Austritt aus dem System.ⓘ Ausgangstemperatur [T_exit]			+10% -10%

✖Die Austrittsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Abgase aus der Primärdüse eines Antriebssystems, beispielsweise einer Rakete oder eines Strahltriebwerks, austreten.ⓘ Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur [C_j]

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Formel

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Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur

Formel

`"C"_{"j"} = "M"*sqrt("Y"*"[R]"/"M"_{"molar"}*"T"_{"exit"})`

Beispiel

`"118.0019m/s"="1.4"*sqrt("1.392758"*"[R]"/"44.01g/mol"*"27K")`

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Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Ausgangsgeschwindigkeit = Machzahl*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*[R]/Molmasse*Ausgangstemperatur)
C_j = M*sqrt(Y*[R]/M_molar*T_exit)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Ausgangsgeschwindigkeit - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Austrittsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Abgase aus der Primärdüse eines Antriebssystems, beispielsweise einer Rakete oder eines Strahltriebwerks, austreten.
Machzahl - Die Machzahl ist eine dimensionslose Größe, die das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit hinter einer Grenze zur lokalen Schallgeschwindigkeit darstellt.
Spezifisches Wärmeverhältnis - Das spezifische Wärmeverhältnis eines Gases ist das Verhältnis der spezifischen Wärme des Gases bei konstantem Druck zu seiner spezifischen Wärme bei konstantem Volumen.
Molmasse - (Gemessen in Kilogramm pro Mol) - Die Molmasse ist die Masse einer bestimmten Substanz geteilt durch die Menge der Substanz.
Ausgangstemperatur - (Gemessen in Kelvin) - Austrittstemperatur ist das Maß der Wärme am Austritt aus dem System.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Machzahl: 1.4 --> Keine Konvertierung erforderlich
Spezifisches Wärmeverhältnis: 1.392758 --> Keine Konvertierung erforderlich
Molmasse: 44.01 Gram pro Mol --> 0.04401 Kilogramm pro Mol (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Ausgangstemperatur: 27 Kelvin --> 27 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_j = M*sqrt(Y*[R]/M_molar*T_exit) --> 1.4*sqrt(1.392758*[R]/0.04401*27)

Auswerten ... ...

C_j = 118.001942588727

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

118.001942588727 Meter pro Sekunde --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

118.001942588727 ≈ 118.0019 Meter pro Sekunde <-- Ausgangsgeschwindigkeit

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shreyash

Rajiv Gandhi Institute of Technology (RGIT), Mumbai

Shreyash hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Akshat Nama

Indisches Institut für Informationstechnologie, Design und Fertigung (IIITDM), Jabalpur

Akshat Nama hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner verifiziert!

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Massenstrom durch den Motor

Gehen Massendurchsatz = Machzahl*Bereich*Gesamtdruck*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*Molmasse/(Gesamttemperatur*[R]))*(1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)*Machzahl^2/2)^(-(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2))

Komprimierbares Flächenverhältnis

Gehen Flächenverhältnis = ((Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/2)^(-(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2))*((1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^((Spezifisches Wärmeverhältnis+1)/(2*Spezifisches Wärmeverhältnis-2)))/Machzahl

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Molmasse

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = sqrt(((2*Kammertemperatur*[R]*Spezifisches Wärmeverhältnis)/(Molmasse)/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1))*(1-(Ausgangsdruck/Kammerdruck)^(1-1/Spezifisches Wärmeverhältnis)))

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener molarer spezifischer Wärmekapazität

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = sqrt(2*Gesamttemperatur*Molare spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck*(1-(Ausgangsdruck/Kammerdruck)^(1-1/Spezifisches Wärmeverhältnis)))

Raketenaustrittsdruck

Gehen Ausgangsdruck = Kammerdruck*((1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^-(Spezifisches Wärmeverhältnis/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)))

Austrittsgeschwindigkeit bei gegebener Machzahl und Austrittstemperatur

Gehen Ausgangsgeschwindigkeit = Machzahl*sqrt(Spezifisches Wärmeverhältnis*[R]/Molmasse*Ausgangstemperatur)

Raketenaustrittstemperatur

Gehen Ausgangstemperatur = Kammertemperatur*(1+(Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/2*Machzahl^2)^-1

Erforderliche Leistung zur Erzeugung der Abgasstrahlgeschwindigkeit bei gegebener Raketenmasse und Beschleunigung

Gehen Strom erforderlich = (Masse der Rakete*Beschleunigung*Effektive Abgasgeschwindigkeit)/2

Totaler Impuls

Gehen Totaler Impuls = int(Schub,x,Anfangszeit,Das letzte Mal)

Erforderliche Leistung zur Erzeugung der Abgasstrahlgeschwindigkeit

Gehen Strom erforderlich = 1/2*Massendurchsatz*Ausgangsgeschwindigkeit^2

Schub bei gegebener Abgasgeschwindigkeit und Massendurchsatz

Gehen Schub = Massendurchsatz*Ausgangsgeschwindigkeit